大断面综采工作面开切眼锚杆支护技术

大断面综采工作面开切眼锚杆支护技术随着采煤技术和设备的不断升级，曹村矿开采深度的加大,2#煤实行了一次采全高综采技术,由于设备尺寸的加大，要求开切眼断面也必须增加，支护难度显著增加。从曹村矿来看,以往在三采区9、10#煤合并开采中,顶板为坚硬稳定的K2灰岩,开切眼支护不是突出问题,但进入2#煤开采时,由高档变为综采,开采深度由+350水平至+220水年平,切眼大断面支护技术既是难点、又是重点,针对这一难题,曹村矿同与太原理工大学合作,在2-1025综采工作面开切眼大断面施工中探索采用了锚网梁索支护技术,并取得了成功经验。1、开切眼布置及地质条件1.1布置方式：2-1025面开切眼沿2#煤顶板布置,沿煤层倾向送巷。该面西邻2-1023工作面已采,南邻2-1027工作（面未），煤柱留设70米。根据设备配套安装尺寸要求,设计开采眼为矩形,净宽5.5米,净高3.0米,端头架、端尾架硐室尺寸为3×3米(长×宽)，高度3.0米。1.2地质条件：2#煤为复杂结构煤层,含三层夹石,其中第第二层夹石厚度变化比较大(0.1-0.3m,平均0.2m)。2#煤层厚3.47~3.75m,.平均厚3.6m,煤层倾角6~8°,煤体平均单轴抗压强度为9.15MPa。直接顶为灰黑色泥岩,节理发育,较破碎,其上部为灰色泥岩(或砂质泥岩)总厚度6.28m,单项抗压强度为13.2MPa,老顶为K8砂岩,厚层块状,坚硬,均厚8m,抗压强度为64MPa。2#煤底板为黑色泥岩,细水平层理，厚4m,抗压强度为15.3MPa。2、支护方案采用数值计算进行多方案比较,得出锚杆支护初步设计,采用树脂全锚锚杆、金属网,钢筋梁组合支护系统,并配铺索补强支护。2.1顶极支护：采用2.5m长左旋螺纹钢锚杆与3.0m和2.6m长钢筋梁(横梁)支护,纵向梁采用1.8m梁井型联锁,并铺设3m×0.9m的菱形金属网。树脂全长锚固,锚杆间距750~800mm，排距900mm。锚索采用15.24mm,长度8500mm,铺索间距1.5m,排距3m(三排),并用一米长16#槽钢及￠130×8mm双垫片作为托板联接。2.2巷帮支护：①采空区侧采用锚网梁支护,采用1.8m长普通端锚，2.0m长钢筋梁及金属网。②口交ANlang=EN-USstyle=COLOR:black;FONT-FAMILY:ˎ,Verdana,Arial;mso-bidi-font-size:10.5pt;mso-font-kerning:0pt;mso-bidi-font-family:宋体,锚网梁支护同开切眼,锚索间排距1.5×1.5m,槽钢选用18#,其它材料参数同开切眼。3、施工工艺采用二次成巷,先按3m宽掘进,贯通后刷扩工作面煤壁侧。掘进时激光指向定位布置锚杆及锚索孔,锚索距掌子面不大于规定距离l.5m,做到及时支护,有于煤帮局部松软,预留保护性爆破,风镐刷帮技术,尽最大限度保持围岩的整体稳定性。4、矿压监测①顶板离层：在一次掘进时每30米巷中顶部安装一组顶板离层仪和液压枕监测，经观测基本无变化。②表面位移：在切眼中部一个十字点监测,每两天观测一次。③锚杆锚固力测试：由生产科矿压组按规定不小于5%的抽查，每三天进行一次对锚杆锚固力进行拉拔试验，顶锚杆拉至100KN可停止拉拔，帮锚杆拉至40KN可停止拉拔。④锚杆初锚力：抽查不小于30%，迎头15m范围，顶20Nm为合格，帮部90Nm为合格。大断面综采工作面开切眼锚杆支护效果分析①切眼刷扩达到设计断面后，顶板、煤体稳定、顶板最大离层总量（一个月后）不大于30mm，两帮位移量为30mm，均处于稳定状态。②、支护强度的增加和及时支护，保证了顶帮的整体强度，实行预留保护性爆破，保持了围岩自身承载能力，从而为快速安装、安全安装、改善了安全生产环境。③、采用了锚网梁组合支护有效控制了大断面及交岔点围岩变形，保证了安全作业状态，为矿井今后大断面掘进交岔点施工提供范例。